Гонка за призраком скорости. Прекрасная дама аэродинамика
Появление гоночного С.460 как бы ознаменовало собой окончание периода застоя в аэродинамике, наблюдавшегося почти целое десятилетие. Главный конструктор С.460 инженер Риффар соединил в своем детище сразу несколько новых технических решений, которые незадолго до этого были успешно реализованы на самолетах Нортропа, Дугласа, Мартина: прежде всего посадочные щитки, полностью убирающееся в полете шасси и винт изменяемого шага. Отклоняемые на посадке специальные щитки, расположенные под крылом у его задней кромки, позволяли резко повысить коэффициент подъемной силы крыла и снизить посадочную скорость самолета.
Риффаг пошел на установку очень больших посадочных щитков. Они занимали 60% размаха. В результате при меньшей площади крыла, чем у Джи-Би и Веделл-Вильямс (на 2 м² и 3 м² соответственно), его самолет имел гораздо более высокие взлетно-посадочные характеристики и лучшую управляемость.
Что касается установки на С.460 винта изменяемого в полете шага, то это было вызвано следующими соображениями: еще во время проведения Шнейдеровеких гонок стало ясно — слабым местом скоростных машин является воздушный винт постоянного шага. Его угол установки лопастей оставался неизменным в течение всего полета.
Однако условия обтекания винта довольно сильно зависят от скорости: с ее увеличением изменяется и направление воздушного потока, набегающего на лопасти, а следовательно меняется и КПД винта.
Поэтому конструкторы специально подбирали винты к своим машинам. Естественно, для гоночных машин потребовались винты, оптимизированные исключительно для полетов на больших скоростях. Но это приводило к резкому уменьшению тяги винтомоторной силовой установки на режиме взлета. Одним словом, такой «пропеллер» на малых скоростях просто молотил воздух.
Для гидросамолетов это еще было приемлемо. Ведь длина разбега у них была неограниченной, и пилоты мастерски умудрялись разогнать «летающие торпеды» до скорости отрыва.
Другое дело сухопутные машины. Им требовалось как можно быстрее оторваться от взлетно-посадочной полосы, чтобы не выскочить за ее пределы. Естественно, в данном случае нужно было находить какой-то компромисс в угле установки лопастей винта.
Еще одним выходом из ситуации стало создание винтов с поворачивающимися в полете лопастями, которые обеспечивали хорошие летные данные машинам на разных режимах. И уже к 1933 году американские фирмы Смит и Гамильтон разработали эти винты изменяемого шага и начали их серийное производство.
Во Франции работа над подобными винтами долгое время не получали никакой государственной поддержки. Только в 1933 г. главное техническое управление министерства авиации объявило конкурс на их лучшую конструкцию. Уже через год появился целый ряд весьма интересных, таких, как винт Гоберо, Фармана, Сабба и другие.
Риффар остановил свой выбор на довольно простом и легком двухпозиционном винте фирмы Ратье. Он мог работать только на малых и больших скоростях, что как раз подходило для гоночного самолета.
И, наконец, третья особенность С.460 заключалась в его прекрасной аэродинамике. Она была гораздо лучше, чем у американских машин. Дело в том, что ее развитию в Европе в немалой степени содействовали состязания самолетов на приз Дейтш де-ля-Мерт (см. "Гонка за призраком скорости. Биплан или моноплан какая схема предпочтительней?"). Расскажем о них подробнее.
По первоначальному регламенту кубок Дейтш де-ля-Мерт мог быть завоеван на машине любого типа. Следовало лишь три раза подряд пролететь по замкнутому треугольному маршруту протяженностью в 100 км.
Соревнования одно время не проводили, но в 1933 году возобновили. Однако в регламент ввели два существенных изменения. Во-первых, общая протяженность трассы увеличили до 2000 км с одной промежуточной посадкой. Во-вторых, рабочий объем цилиндров двигателей, участвующих в гонках самолетов, не должен был превышать 8 л (для сравнения — двигатели «Супер-Спортстера» RI и «Веделл-Вильямса» 44 имели объем почти в три раза больше).
Основной причиной, вызвавшей столь значительные ограничения по литражу, а следовательно и по мощности силовых установок было то, что во второй половине 20-х годов Франция потеряла лидирующее положение в развитии авиационной техники и не могла участвовать на равных с англичанами и итальянцами в борьбе за кубок Шнейдера, а с американцами — в состязаниях на призы Бендикса и Томпсона.
Поэтому французы, введя новые правила, автоматически исключили из участия в гонках заокеанских конкурентов. Официально же было объявлено, что гонки на приз Дейтш де-ля-Мерт должны способствовать развитию так называемых туристских самолетов.
Однако на деле все оказалось совсем не так. Все машины, представленные на гонки 1933 года, с туристскими самолетами ничего общего не имели. Это были действительно гоночные аппараты, хотя и оснащенные относительно слабыми двигателями. Но именно слабые двигатели заставили конструкторов влюбиться в прекрасную даму — аэродинамику. Немало было взято из опыта планерного спорта.
Продолжая работать над улучшением аэродинамики легких самолетов, конструкторы к 1933 году смогли создать целый ряд отличных учебно-тренировочных, спортивно-туристских и пилотажных машин. Особое внимание обращали на себя самолеты французской фирмы Кодрон. Характерной их особенностью были рядные двигатели воздушного охлаждения, созданные фирмой Рено. Для охлаждения таких двигателей не третовалось установки никакой дополнительной системы охлаждения. Но в то же время площадь их поперечного сечения была намного меньше, чем у звездообразных двигателей.
Так, выставленный в 1933 г. на состязания Кодрон С.362 с мотором мощностью 220 л.с. мог летать со скоростями до 410 км/ ч. На следующий год другой самолет Кодрон С.450 с двигателем мощностью 325 л.с. не только выиграл приз Дейтш де-ля-Мерт, но и установил новый рекорд скорости на дистанции в 100 и 200 км: 431,6 км/ч и 389 км/ч соответственно. Именно С.450 выбрал Риффар за образец при создании С.460.
По сравнению со своим предшественником С.460 имел улучшенный профиль крыла с заостренным носком, убирающееся шасси и меньшую массу. Конструкция оставалась цельнодеревянной, как и у С.450, полки ложеронов крыла изготовлялись из камерунского ореха, имеющего коэффициент прочности в два раза больше, чем у с пруса.
Кроме всего прочего, Риффар поставил на С.460 новый двигатель мощностью 370 л.с. Именно на этом самолете Дельмотг и установил новый мировой рекорд скорости, превысив 500-километровый рубеж (505,848 км/ч). Однако история С.460 на этом не закончилась. В связи в тем, что двигатель имел объем цилиндров 9,5 л и попадал под ограничения положения о розыгрыше кубка Дейтш де-ля-Мерт, Риффар к состязаниям 1935 г. построил новый самолет с 8-литровым 330-сильным двигателем. И хотя мощность нового двигателя была несколько меньше, результат оказался просто блестящим. Все тот же Дельмотт выиграл на модифицированном С.460 гонки, пройдя дистанцию со средней скоростью 443,965 км/ч почти на 55 км/ ч быстрее, чем С.450 год назад.
В 1936 г. С.460 прославился еще раз. Самолет был допущен на американские национальные состязания, во время которых летчик Мишель Детруа не только выиграл кубок Томпсона, но и побил державшийся с 1932 года рекорд Дулиттла, пройдя всю гоночную трассу со скоростью 425,19 км/ч.
С.460 навечно вошел в историю как самолет с исключительно высокими аэродинамическими характеристиками. Мало того, он оказал определенное влияние на развитие французских истребителей. Развивая концепцию легкой скоростной машины, фирма Кодрон смогла создать легкие перехватчики типа С.710, С.714 и другие. Они благодаря хорошей аэродинамике, несмотря на довольно слабые двигатели, могли развивать скорость до 500 км/ч.
Например, Кодрон С.714 С-1 выпуска 1938 года с 450-сильным двигателем имел скорость 485 км/ч, такую же, что и новейший истребитель Моран Сольнье MS 406 С-1, оснащенный двигателем мощностью 860 л.с. Но эти возможности могли быть реализованы только в полете на высотах порядка 3-5 км и не сравнивались с гоночными и рекордными машинами, летающими у земли.
К тому же низкая энерговооруженность ислючала маневренный воздушный бой.
источник: Виктор БАКУРСКИЙ "ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ. ПРЕКРАСНАЯ ДАМА — АЭРОДИНАМИКА" Крылья Родины 04-1993
